基于項(xiàng)目反應(yīng)理論的兒童睡眠問卷項(xiàng)目分析

邰雋，許志飛，李曉丹，杜江南，王桂香，馬軍，胡佩瑾，閻小妍，張杰，張亞梅，劉原虎，趙靖，鄭莉，陳俊，馮國(guó)雙，倪鑫*

兒童阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（obstructive sleep apnea syndrome，OSAS）是最常見的睡眠呼吸障礙疾病，該病可以導(dǎo)致多種并發(fā)癥的發(fā)生［1］，國(guó)外和香港地區(qū)報(bào)道的患病率約為5.7%和4.8%［2-3］。目前診斷OSAS的金標(biāo)準(zhǔn)是多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)（polysomnography，PSG），然而PSG的檢測(cè)成本較高，難以在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。兒童睡眠問卷（Pediatric Sleep Questionnaire，PSQ）是美國(guó)兒科學(xué)會(huì)在2012年兒童OSAS指南中推薦的篩查問卷［2］，但該問卷目前在國(guó)內(nèi)尚未推廣，僅有基于小規(guī)模人群的評(píng)價(jià)［4］，缺乏大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查人群的驗(yàn)證。本研究采用項(xiàng)目反應(yīng)理論（item response theory，IRT）對(duì)該問卷在診斷OSAS中的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提供基于大規(guī)模人群的證據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 2015年5—7月采用多階段分層整群隨機(jī)抽樣方法，按北京市的四大功能區(qū)（首都功能核心區(qū)、城市功能拓展區(qū)、城市發(fā)展新區(qū)和生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)）分層，隨機(jī)抽取西城區(qū)、朝陽區(qū)、昌平區(qū)、順義區(qū)、房山區(qū)、懷柔區(qū)和門頭溝區(qū)共7個(gè)區(qū)，然后從7個(gè)區(qū)中整群隨機(jī)抽取10所幼兒園、7所小學(xué)和8所初中。抽中的學(xué)校中，除小學(xué)六年級(jí)和初中三年級(jí)外，其余班級(jí)均進(jìn)行調(diào)查，共計(jì)11 420例兒童。

1.2 調(diào)查方法 采用橫斷面調(diào)查方法，由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院、北京大學(xué)兒童青少年研究所以及抽中7個(gè)區(qū)縣的兒童青少年保健所共同合作調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容均在調(diào)查人員的指導(dǎo)下，由兒童家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人填寫。PSQ是CHERVIN等［5］開發(fā)的針對(duì)兒童睡眠障礙調(diào)查的問卷，該問卷包含與兒童睡眠呼吸障礙相關(guān)的4個(gè)維度，即呼吸、睡眠、行為、其他，共22個(gè)題項(xiàng)（見表1）。選項(xiàng)均為“是”“否”二分類選項(xiàng)，得分越高提示相關(guān)癥狀越嚴(yán)重。本研究被調(diào)查兒童及監(jiān)護(hù)人均知情同意，且本研究獲得首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.3 質(zhì)量控制 調(diào)查前由兒童睡眠學(xué)臨床專家和流行病學(xué)專家對(duì)調(diào)查員進(jìn)行規(guī)范化培訓(xùn)，調(diào)查以班級(jí)家長(zhǎng)會(huì)的形式進(jìn)行，邀請(qǐng)被調(diào)查兒童的家長(zhǎng)參加，要求其為照顧被調(diào)查兒童生活起居的監(jiān)護(hù)人，并對(duì)其生活習(xí)慣特別是睡眠狀況有深入了解。由專業(yè)耳鼻咽喉科醫(yī)師對(duì)調(diào)查問卷所涉及內(nèi)容進(jìn)行逐一講解，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)研究人員將每次問答時(shí)間控制在5～10 min。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS JMP Clinical 6.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行正態(tài)分布以M（P25，P75）表示；計(jì)數(shù)資料的統(tǒng)計(jì)描述采用相對(duì)數(shù)表示。統(tǒng)計(jì)分析采用IRT建立研究對(duì)象對(duì)條目的反應(yīng)與潛在變量（本研究為睡眠障礙）之間的非線性關(guān)系，采用二參數(shù)Logistic函數(shù)建立二者的項(xiàng)目特征函數(shù)（item characteristicfunction），并繪制項(xiàng)目特征曲線，二參數(shù)Logistic模型表達(dá)為：中，θ表示受試者的能力（本研究為是否存在睡眠障礙），Pi（θ）表示能力為θ的受試者在項(xiàng)目上正確回答的概率（即如果存在睡眠障礙，在條目中體現(xiàn)為睡眠障礙的概率），ai表示項(xiàng)目i的區(qū)分度參數(shù)（即能夠區(qū)分是否睡眠障礙），bi表示項(xiàng)目i的難度參數(shù)，e表示自然對(duì)數(shù)之底，e=2.718 28，D為常數(shù)，D=1.7；同時(shí)還計(jì)算了PSQ的項(xiàng)目信息函數(shù)和測(cè)驗(yàn)信息函數(shù)，用來反映該問卷在估計(jì)受試者能力所提供的信息量大小，基于每個(gè)條目的項(xiàng)目信息量項(xiàng)目i的被試反應(yīng)函數(shù)，P'i（θ）表示項(xiàng)目反應(yīng)函數(shù)對(duì)θ的一階導(dǎo)函數(shù)，測(cè)驗(yàn)信息量函數(shù)定義為每個(gè)項(xiàng)目信息函數(shù)的累積和，即：I（θ）=。以p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 PSQ中英文版內(nèi)容Table 1 PSQ in Chinese and English version

2 結(jié)果

2.1 基本情況 共發(fā)放問卷11 420份，回收10 743份，回收率為94.07%，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗后得到有效問卷9 198例，有效回收率為85.62%。其中男4 736例（51.49%），女4 462例（48.51%）；年齡3～14歲，平均年齡（8.8±3.3）歲；PSQ總分的中位數(shù)為3（2，5）分；呼吸、睡眠、行為、其他4個(gè)維度的得分中位數(shù)分別為0（0，1）分、0（0，0）分、2（1，3）分、0（0，1）分。

2.2 各條目的項(xiàng)目反應(yīng)函數(shù)和項(xiàng)目特征曲線 從難度參數(shù)來看，多數(shù)項(xiàng)目的難度參數(shù)均≥1.000，只有C1（在跟孩子講話時(shí)他/她好像心不在焉或沒有在聽）、C3（易被外部的刺激因素分散注意力）、C5（常表現(xiàn)得忙個(gè)不?；蚋哒勯熣摚?、C6（平時(shí)總愛打斷別人或者搶話說）這4個(gè)項(xiàng)目的難度參數(shù)＜1.000（分別為0.843、-0.346、0.436、0.722），提示這4個(gè)項(xiàng)目過于容易，多數(shù)人容易“通過”，即使無睡眠障礙的人也傾向于做出陽性回答。這4個(gè)條目中回答“是”的比例分別為30.34%、57.74%、39.89%、33.38%，遠(yuǎn)高于其他條目回答“是”的比例。從區(qū)分度參數(shù)來看，D1（睡覺偶爾尿床）和D5（是否超重）的區(qū)分度最低（分別為0.441和0.124），提示這兩個(gè)項(xiàng)目難以有效區(qū)分睡眠障礙與否（見表2）。

項(xiàng)目特征曲線顯示，多數(shù)峰值集中在1～3之間，提示這些條目對(duì)于傾向于有睡眠障礙的兒童貢獻(xiàn)的信息量最多。而D1和D5這兩個(gè)條目的項(xiàng)目信息量始終非常低，即無論被測(cè)對(duì)象是否具有睡眠障礙的傾向，這兩個(gè)條目貢獻(xiàn)的信息量均較低（見圖1）。

2.3 測(cè)驗(yàn)信息函數(shù) 由于D1和D5提示效果不佳，本研究嘗試將這個(gè)條目刪除，并計(jì)算刪除前22個(gè)條目和刪除后的20個(gè)條目的測(cè)驗(yàn)信息函數(shù)，剔除這2個(gè)條目后，測(cè)驗(yàn)信息量幾乎沒有任何變化，提示這兩個(gè)條目可能對(duì)睡眠障礙的區(qū)分效果不大（見圖2）。

3 討論

目前國(guó)內(nèi)對(duì)兒童OSAS的篩查尚無較好的工具，美國(guó)2012年兒童OSAS指南［2］強(qiáng)調(diào)CHERVIN 等［5］開發(fā)的PSQ在篩查兒童OSAS方面優(yōu)于其他兒童睡眠問卷。該問卷在美國(guó)兒童的研究結(jié)果顯示，該問卷的22個(gè)條目中，存在7項(xiàng)以上癥狀的兒童患OSAS的可能性增加，其靈敏度和特異度分別為85%和81%［5］。在此之后，關(guān)于葡萄牙版本和西班牙版本PSQ問卷的評(píng)估和應(yīng)用研究相繼發(fā)表，其良好的信度、效度和臨床篩查能力在不同國(guó)家和種族的兒童中得到多次證明［6-8］。而目前我國(guó)尚未完全引入PSQ問卷，僅李曉丹等［4］和WANG等［9］分別對(duì)389例和173例兒童對(duì)該問卷進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果認(rèn)為該問卷具有較好的信度和效度。

表2 各條目的區(qū)分度和難度參數(shù)估計(jì)結(jié)果Table 2 The estimation of difficulty and discrimination for each item

圖2 22個(gè)條目和20個(gè)條目的測(cè)驗(yàn)信息函數(shù)比較Figure 2 The comparison of test information function between 22 items and 20 items

本研究在大規(guī)模人群的基礎(chǔ)上，采用IRT對(duì)該問卷進(jìn)行了驗(yàn)證，通過對(duì)9 198例兒童的分析，認(rèn)為PSQ問卷中多數(shù)條目具有較好的信度，而且綜合來看其評(píng)價(jià)效果較好。測(cè)驗(yàn)信息函數(shù)呈“瘦高型”曲線，提示問卷具有較高的區(qū)分度；而且最高峰值＞1，說明對(duì)于可能存在睡眠障礙的受試者，該問卷可以貢獻(xiàn)最高的信息量。

圖1 各條目的項(xiàng)目特征曲線和項(xiàng)目信息函數(shù)Figure 1 Characteristic curves and information function for each item

但本研究也發(fā)現(xiàn)問卷中個(gè)別條目可能需要調(diào)整。正常情況下，區(qū)分度參數(shù)取值范圍為（0，3）之間，而難度參數(shù)在（-3，3）之間較為合理［10-11］。綜合這兩個(gè)參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，“睡覺偶爾尿床”和“是否超重”這兩個(gè)條目的區(qū)分度參數(shù)過低，同時(shí)難度過高，項(xiàng)目信息量也未發(fā)現(xiàn)隨橫坐標(biāo)增加而變化的趨勢(shì)，而且刪除這兩個(gè)條目后，測(cè)驗(yàn)信息量幾乎沒有任何變化。這些結(jié)果均提示，實(shí)際中可以考慮簡(jiǎn)化問卷，刪除這兩個(gè)條目。同時(shí)，美國(guó)提出的以存在7項(xiàng)以上癥狀作為PSQ陽性的建議［12］，也需要同時(shí)修改。

IRT是20世紀(jì)50年代由REISE等［13］提出并發(fā)展起來的一種測(cè)量理論，目前主要在心理學(xué)、教育學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用較多［14-16］。傳統(tǒng)的測(cè)量理論存在一定的局限：首先，其測(cè)量誤差受多方面因素的影響，不同被測(cè)對(duì)象甚至同一對(duì)象的不同時(shí)間測(cè)量有時(shí)差別較大；而IRT則更為穩(wěn)定，因?yàn)槠洳皇怯?jì)算具體的信度值，而是通過項(xiàng)目特征曲線來反映被測(cè)對(duì)象的能力（如是否具有睡眠障礙）與某一項(xiàng)目回答的關(guān)系。A1條目隨著橫坐標(biāo)的增加，縱坐標(biāo)的值迅速升高，說明被測(cè)對(duì)象越傾向于存在睡眠障礙，其選擇“是”的概率越高；而D5條目這種趨勢(shì)則不明顯。其次，傳統(tǒng)測(cè)量理論主要是針對(duì)量表的總體特征，如Cronbach's α系數(shù)評(píng)價(jià)的是整個(gè)量表的信度；而IRT則關(guān)注構(gòu)成量表的每一條目。項(xiàng)目特征曲線給出了每一條目的項(xiàng)目信息量，其含義類似于傳統(tǒng)測(cè)量理論中的信度。最后，IRT對(duì)不同能力受試者的靈敏度更高。從測(cè)驗(yàn)信息函數(shù)來看，信息函數(shù)最高峰值對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)約為2.5。提示，對(duì)于傾向于睡眠障礙的受試者，此時(shí)該問卷提供的信息函數(shù)最高；如果受試者傾向于不存在睡眠障礙，此時(shí)該問卷貢獻(xiàn)的信息函數(shù)越來越低。

目前IRT中比較常用的項(xiàng)目特征曲線函數(shù)有Rasch模型、Logistic模型等，而且根據(jù)不同的需求，可采用單參數(shù)、二參數(shù)或三參數(shù)模型。本研究采用的是基于區(qū)分度和難度兩個(gè)參數(shù)的二參數(shù)Logistic模型，而不是基于區(qū)分度參數(shù)、難度參數(shù)、猜測(cè)參數(shù)的三參數(shù)模型。這主要是因?yàn)樗哒系K是一種真實(shí)存在的癥狀，正常情況下不會(huì)受隨機(jī)作答的影響，因此不考慮猜測(cè)參數(shù)，僅估計(jì)區(qū)分度參數(shù)和難度參數(shù)。

總之，本研究通過大規(guī)模人群的調(diào)查，認(rèn)為PSQ在評(píng)價(jià)兒童睡眠障礙中可以提供較好的初篩效果，個(gè)別條目可刪除，國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)可以考慮對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，重新設(shè)定適合國(guó)內(nèi)兒童的臨界值。

作者貢獻(xiàn)：邰雋進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，結(jié)果的分析與解釋，撰寫論文；邰雋、許志飛、馬軍、胡佩瑾進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析；李曉丹、杜江南、王桂香進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；李曉丹、杜江南、鄭莉進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；閻小妍、馮國(guó)雙進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；陳俊、馮國(guó)雙進(jìn)行論文的修訂；邰雋、張杰、張亞梅、劉原虎、趙靖負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校；倪鑫對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。